电力设备智能监测产品产业发展前景预测与投资战略规划

电力设备智能监测产品产业发展前景预测与投资战略规划 一、 电力设备检测行业壁垒 （一）电力设备检测技术壁垒 电力设备检测及监测设备的设计研发综合了自动控制、智能检测、抗电磁干扰、网络通信、数据采集与处理、人工智能、图像处理和模式识别等多种技术，涉及微电子技术、测控技术、通信技术、嵌入式软件技术、计算机应用软件技术、故障诊断技术、信息融合技术等多个领域，属于多学科综合的技术密集型行业。产品的研发除了需持续资金投入外，还需与多个新兴行业协同发展。 电力设备检测监测的开展还需要充分掌握检测对象的技术特征，同时充分掌握检测技术本身的运用特点。检测机构需具有丰富的专业经验和产品检测手段，以满足电网客户多样的产品检测需求，同时还需要检测机构依据经验对检测设备状况、检测数据的差异等进行准确的分析。复合型技术、对电网检测对象的充分了解及丰富的专业经验积累构成了行业较高的技术壁垒。 （二）电力设备检测人才壁垒 本行业企业所服务的电力系统涉及国计民生和社会安全，与客户间对产品、服务的技术沟通及时性和有效性提出了很高的要求，需要一支专业的技术团队，加强与用户之间的技术沟通，及时准确的响应客户需求。 技术人员在具备扎实的相关专业知识基础上，还需经相当长时间的实践经验积累，才能更好的完成理论向现实生产力的转化。目前，既精通监测技术、又熟悉电力系统知识的高端技术复合型人才较为紧缺。因此，对于本行业的新进企业，形成了一定的人才壁垒。 （三）电力设备检测品牌壁垒 电网对电力系统运行的安全性、可靠性要求非常高，采购决策比较谨慎，只有充分认可供应商的技术实力和运行经验，经过尝试性采购、运行后，才会进行较大规模的采购。目前电力设备在线监测大多通过招投标方式获得合同，企业的技术水平、运行业绩、产品质量、市场信誉、售后服务等所形成的综合品牌形象是影响企业是否中标的关键因素。通过较多的成功案例、不断的实践使得自身技术越发成熟，在行业内的形成较好的品牌效应和稳定的合作伙伴，新进入者往往因为没有成熟的技术能力和缺乏成功案例而不得不面对较高的品牌壁垒。 （四）电力设备检测资质壁垒 电力设备的供应入网及电力检测实施均有资质要求。进入电网运行的产品必须严格按照电力行业标准进行设计、生产和检验。设备入网前，需通过国家或行业第三方权威检测机构的严格认证，并经过一定时间的挂网试运行实验合格后方可正式入网。 （五）电力设备检测市场验证期壁垒 由于输配电设备对应用领域的安全稳定运行至关重要，因此，进入该领域的厂商不仅需要经过相关行业主管部门严格的资质认证和质量检测，还需要有较长的实际运行时间来证明其产品的稳定性、可靠性以及厂商的后续服务能力。为降低运行风险，近年来，各应用行业在电力设备产品招标活动中，都会明确地对电力设备厂商过往产品的运行业绩提出要求，乃至提供首套设备国内挂网运行的时间。因此，拟进入本行业的企业需要经历较长的市场验证期，后来的企业就面临市场验证期壁垒。 二、 电力设备检测行业基本风险特征 （一）电力设备检测政策风险 电网建设属于基础设施建设，建设主体主要为两大电网，因此行业投资需要产业政策推动。随着智能电网改造的逐步推进，我国电网建设将迈入新阶段。随着行业的不断发展，行业主管部门会适时调整其投资重点和发展方向。若政策改动产生负面影响，将降低电力行业客户的市场需求。因此，国家的政策调整有可能使业内企业面临一定的经营压力。 （二）电力设备检测市场竞争加剧风险 伴随电力设备检测及智能监测技术的综合化发展趋势，各技术领域的竞争者通过综合化技术开发及应用，可能使得市场内单一技术领域直接竞争厂商较少的竞争格局发生变化，导致不同领域的间接竞争者变为直接竞争，进而使行业整体竞争程度加剧。过度的竞争环境将会使商品价格和毛利率下滑，同时使市场对商品质量要求提高。如果业内企业不能紧跟行业发展的潮流，不能根据客户需求及时进行技术创新和业务模式创新，则存在因竞争优势减弱而导致市场份额下降的风险。 （三）电力设备检测人才流失风险 电力设备检测及智能监测行业属于技术密集型行业，关键管理人员和核心技术人员是业内企业生存与发展的重要资源，也是业内企业的核心竞争力的所在。随着市场竞争的日益加剧，企业间对人才的争夺也日益激烈。关键管理人员和核心技术人员的流失将使业内企业面临风险，从而削弱企业的竞争力，对业务经营产生不利影响。 （四）电力设备检测技术革新风险 电力设备检测及智能监测产品研发具有多学科交叉的特征，具体涉及微电子技术、测控技术、通信技术、嵌入式软件技术、计算机应用软件技术、故障诊断技术、信息融合技术等多个领域。 三、 电力设备检测行业发展概况和趋势 （一）电力设备检测行业电力系统及智能电网 电力系统由发电、输电、变电、配电及用电等环节组成，各环节通过网络及设备连接，组成电网。 随着社会经济不断发展，社会用电总量不断提升。中国电力企业联合会数据显示，全社会用电量由2011年47，052．89亿千瓦时增长至2021年83，128亿千瓦时，年均复合增长率达到5．86%。 1、智能电网首次提出及阶段建设目标 电力系统及电网的安全性、稳定性、可靠性事关国民经济的持续发展和人民生活水平的提高。因此，2009年5月，国家电网首次提出坚强智能电网概念。2010年3月，加强智能电网建设被写入当年的《政府工作报告》，上升为国家战略。随后，国家电网、南方电网先后制定了发展规划。 智能电网是指以物理电网为基础（中国的智能电网以特高压电网为骨干网架、各电压等级电网协调发展的坚强电网为基础），将先进的传感测量技术、通讯技术、信息技术、计算机技术和控制技术与物理电网高度集成所形成的新兴电网，实现对用户可靠、经济、清洁、互动的电力供应和增值服务。 在输电环节，需实现全网雷电活动联网探测和高精度定位、全部特高压线路和大跨越杆塔状态在线监测、主要灾害多发区和微气象区监测等功能。 在变电环节，变压器、电抗器、断路器、GIS、电力电缆、高压套管等设备故障率相对较高、故障影响较大，需对其进行及时可靠的工况检测、监测，并对工况信息进行及时传输汇总。 在配电环节，通过采用先进的自动化、通信和信息技术，分阶段、分层次地规划和实施，逐步提高配电网络（主要包括配电主站、配电终端、配电子站和通信通道等部分）的自动化水平，实现配网调控一体化和智能化。 根据国家电网于2010年发布的《国家电网智能化规划总报告（修订稿）》，意图建设具有信息化、自动化、互动化特征的统一的坚强智能电网。规划分为三个阶段，2009-2010年为规划试点阶段，2011-2015年为全面建设阶段，2016-2020年为引领提升阶段。经过三阶段的国家电网智能化改造，我国的智能电网建设已出具雏形，过去十年我国城乡电压合格率、年户均停电时间均得到明显改善，国内电网规模、网络结构、电压等级等都实现巨大发展。 2、智能电网进入十四五新阶段，配电网建设成为重点 2021年3月《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和，2035年远景目标纲要》（下称《纲要》）发布，与十三五规划相比，《纲要》详细讲述了智能电网的建设要点：1、基础设施智能化改造和智能微电网建设，提高电力系统互补互济和智能调节能力；2、提升清洁能源消纳和存储能力，以及向边远地区输配电能力；3、抽水蓄能电站建设和新型储能技术规模化应用。 根据南方电网印发的《南方电网十四五电网发展规划》，南方电网将投资约6700亿元，加快数字电网建设和现代化电网进程，推动新能源为主题的新型电力系统构建。此外，南方电网还提出此次十四五工作重点之一为配电网建设，规划配电网侧投资3200亿元，占总投资比达到48%，主要致力配网智能化的建设，包括配电自愈达到100%、配网数字化相关建设、缩短停电时长等。 南方电网提出配电网建设作为十四五期间智能电网建设的重点工作，基于当下时期电网建设面临新能源体系发展需求。2021年碳达峰、碳中和成为产业焦点，国家能源局等机构颁布多项相关政策推动新能源占比提升。2021年，全国风电、光伏发电发电量占全社会用电量的比重达到11%左右，未来几年新能源占比提升将进一步提升。新能源、电动汽车、储能等在配电网大规模并网，传统电网难以实现较好的接入效果，配电系统稳定问题将日益突出。配网侧的数字化和智能化改造亟待提速，升级变压器、提升能效、扩容配电网等措施将会陆续落地，以支持分布式电源、微网、储能、电动汽车的友好接入和需求互动，提高配电网的承载力和灵活性。 （二）电力设备检测及智能监测行业 1、电力设备检测及智能监测概况 我国的电力设备检修经历了事故检修、定期检修到状态检修的阶段演变。事故检修指设备发生故障后的检修，是一种事后检修手段；定期检修根据电力设备特性，确定检修周期，对电力设备进行定期检修，是一种事前检修手段；状态检修通过监测设备状态对设备安排检修，是一种动态检修手段。事故检修作为事后检修对电力系统稳定性造成的冲击巨大，定期检修由于周期固定，未考虑电力设备的实际使用情况，经济性较差。事故检修和定期检修都存在不可规避的劣势，造成检修过度或检修不足，不能充分适应电网规模的扩张以及电力设备智能化的发展趋势，而状态检修综合了安全性和经济性，提升了电网设备的管理效率，在智能电网改造中逐渐被推广使用。 2、电力设备检测及智能监测的技术手段 电力设备状态检修主要采用带电检测及在线监测技术实现。带电检测指电力设备在运行状态下进行，主要通过巡检人员或巡检机器人使用便携式检测设备完成，从技术领域上看，带电检测主要利用红外线测温、X射线、超声波等技术手段；在线监测指在被测设备处于运行的条件下，对设备的状况进行连续或定时的监测，通常是自动进行的。在线监测系统一般由先进的传感器技术、计算机与信息处理技术、通讯系统、专家分析系统及较为完备的系统数据信息库组成。 四、 电力设备检测 是按照相关国家标准、行业标准等产品技术标准的要求，模拟电网内部各类运行环境，对电力设备在不同工况下的功能性能及稳定性进行考核，以评定电力设备是否满足质量要求。 电力设备，尤其是电力系统二次设备，属于智能电网、新能源领域的专业设备，对其检测侧重于电气性能及安全、电磁兼容、通信规约、动态模拟以及正在兴起的网络信息安全、可靠性等性能检验，属于高端技术密集型检测领域，对检测人员的经验和技术水平要求很高。电力系统二次设备检测的主要企业为中国电科院、开普检测和国网电力科学研究院实验验证中心等，检测机构相对集中，市场议价能力较强。 电力设备检测的第三方检测机构独立于任何电力设备生产制造商以及使用方，接受社会委托，向社会提供独立的第三方检测服务，包括：生产企业的委托检验、型式试验，认证检验，仲裁检验、科研成果鉴定试验、国家产品质量监督抽查、标准试验验证以及电力企业的市场准入及到货检验。 近年来，我国电网逐渐向高电压、长距离、大容量、交直流混联方向发展，电网运行特性更加复杂，安全稳定问题日益突出，对电力设备运行和控制技术也提出了更高的要求。而电力设备作为保障系统安全稳定运行的第一道防线，一旦发生故障，可能带来极大的停电损失，因此，必须对电力设备进行全方位检测，确保其投入使用后能够保障电力系统的安全稳定运行。 国内电力行业持续向好发展，为电力设备检测业务的壮大提供动力。近年来，我国电力生产和消耗量不断增长，火力发电占比达70%以上。根据中电联数据显示，2019年全年发电量达到71422亿千瓦时，同比增长3．5%；2020年1-5月份，发电量27325亿千瓦时，同比下降3．1%。 电力设备的研发、元器件采购、生产制造、安装入网、维护等全生命周期的各个环节均涉及检测。目前，我国电力设备检测主要由电力设备制造企业内设检测机构（第一方）、电力系统二次设备使用方所属检测机构（第二方）以及独立检测机构（第三方）参与完成。 独立于任何电力设备生产制造商以及使用方，接受社会委托，向社会提供独立的第三方检测服务，包括：生产企业的委托检验、型式试验，认证检验，仲裁检验、科研成果鉴定试验、国家产品质量监